CC BY
3УДК 62
А.В. Гилева, А. С. Милехина
РАСЧЕТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИНАМИКИ РАЗВИТИЯ И НАСТУПЛЕНИЯ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА НА ОБЪЕКТАХ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА
В статье рассматривается темп роста опасных факторов на объектах во время строительства нефтегазового комплекса. Представлены перечень наиболее значимых сценариев аварий на объектах, результаты оценки количества опасного вещества, участвующего в аварии, предельно допустимая интенсивность теплового излучения при поажре, а также результаты расчета вероятных зон действия поражающего фактора - теплового излучения в результате пожара.
Ключевые слова: сценарий, авария, нефтегазовый комплекс, оборудование, пожар, критерий, опасное вещество, тепловое излучение.
В соответствии с возможными причинами возникновения и развития аварийных ситуаций с учетом отказов и неполадок оборудования, возможных ошибочных действий персонала и внешних воздействий природного и техногенного характера, можно сделать вывод, что на объектах строительства нефтегазового комплекса наиболее опасными аварийными ситуациями являются пожары пролива.
Опыт показывает, что возможным являются сравнительно небольшие выбросы, так как полное разрушение оборудования менее вероятно, чем образование локальных утечек. Тем не менее, незначительные утечки могут в случае неконтролируемого развития аварийной ситуации привести к порче оборудования, содержащего сравнительно больший объем опасных веществ, тогда последствия первоначального выброса становятся равными последствиям выброса большого объема опасных веществ. Поэтому следует рассматривать и оценивать сценарии аварий, в которых происходит порча оборудования с последующим максимальным выбросом опасных веществ.
Отсутствие в производственном процессе веществ с особо опасными свойствами (в частности сероводорода и т.п.), достаточно высокая химическая стабильность используемых веществ, позволяет исключить возможность взрывов внутри основного технологичного оборудования, инициированных химическими реакциями.
Под сценарием возможных аварий подразумевается порядок логически связанных отдельных событий (распределение, воспламенение, взрывание и т.п.), обусловленных конкретным событием (например, разрушением оборудования). Сценарии, развитие которых происходит по одной схеме или которые характеризуются общими признаками (поражающими факторами), объединены в группы сценариев. Ниже приведены типовые сценарии аварий возможных при авариях на проектируемых объектах.
Группа сценариев С1: аварии с образованием пожара пролива:
Частичное или полное нарушение герметичности оборудования ^ поступление в окружающую среду опасного вещества ^ образование пролива опасного вещества ^ инициирование зажигания (в том числе нефти на поверхности шламонакопителя) ^ пожар пролива ^ попадание в зону поражающих факторов людей и/или оборудования.
Группа сценариев С2: аварии (инциденты) без возникновения поражающих факторов:
Частичное или полное нарушение герметичности оборудования ^ поступление в окружающую среду опасного вещества ^ образование пролива опасного вещества ^ отсутствие источника зажигания ^ загрязнение окружающей природной среды ^ ликвидация аварии.
К наиболее вероятным сценариям аварий на объектах можно отнести аварийные остановки технологического процесса по причине выхода из строя (разрушения) или разуплотнения арматуры, узлов системы автоматики, а также случаи, связанные с фактами срабатываний одной или нескольких систем защиты из-за неисправности электроснабжения, аварии по сценарию С2, а наиболее опасной аварией является авария по сценариям группы С1 при полном разрушении оборудования или трубопроводов. Обычно, аварийные ситуации по сценарию С2, не представляют опасности для людей и окружающей среды, поэтому далее не показаны. Перечень наиболее значимых сценариев для объектов приведен в таблице 1.
© Гилева А.В., Милехина А.С., 2019.
Научный руководитель: Митриковский Александр Яковлевич - доцент, кандидат сельскохозяйственных наук, Тюменский индустриальный университет, Россия.
Вестник магистратуры. 2019. № 9-1 (96)
ISSN 2223-4047
Таблица 1
Перечень наиболее значимых сценариев_
Обозначение по ГП Наименование Сценарии группы развития аварии
Ci С2
1.4 ДЭС 100 С1.1 С2.1
4.1 Шламонакопитель для твердых отходов С1.2 -
4.2 Шламонакопитель для жидких отходов С1.3 С2.2
Оценка количества опасных веществ, участвующих в аварии, проводилась для сценариев полного разрушения оборудования.
Результаты оценки количества опасного вещества участвующего в аварии и количества опасного вещества участвующего в формировании поражающих факторов приведены в таблице2.
Таблица 2
Результаты оценки количества опасного вещества участвующего в аварии_
Основной поражающий фактор Количество опасного вещества, т
Сценарий Последствия участвующего в участвующего в
аварии создании ПФ
С1.1 пожар пролива тепловое излучение 1,7 1,7
С1.2 пожар пролива тепловое излучение 88,2 88,2
С1.3 пожар пролива тепловое излучение 88,2 88,2
Поражающими факторами, воздействующими на людей и материальные ценности, в результате аварии на оборудовании декларируемого объекта в общем случае являются: тепловое излучение, открытый огонь и искры, горячие и токсичные продукты горения, дым, повышенная температура воздуха и предметов при пожарах проливов горючих жидкостей.
Говоря о свойствах вещества и условиях утечки, выбиралась соответствующая методика расчета. В качестве поражающих факторов рассматривалось тепловое излучение. В качестве зон данных поражающих факторов принимались для теплового излучения горящих разлитий - зона определяется возможностью растекания жидкости, обычно зоной является прямоугольник либо круг, размеры, которых определяются массой вещества, высотой обвалования, характеристиками несущей конструкции.
Оценка действия поражающих факторов пожаров включает в себя определение параметров теплового воздействия пожара. Определение параметров теплового воздействия пожара пролива проводилось в соответствии с «Методом расчета интенсивности теплового излучения при пожарах проливов ЛВЖ и ГЖ» по ГОСТ Р 12.3.047-98.
Интенсивность теплового излучения q, кВт/м2, рассчитывают по формуле: q = Ef • Fq • т, где Е - среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2; Fq - угловой коэффициент облученности; т - коэффициент пропускания атмосферы.
Основываясь на сведениях по предельно допустимой интенсивности теплового излучения пожаров от проливов ЛВЖ и ГЖ по данным ГОСТ Р 12.3.047, «Рекомендаций по обеспечению пожарной безопасности на селитебной территории», в качестве критериев опасного теплового воздействия пожара приняты следующие значения (см. табл. 3).
Таблица 3
Предельно допустимая интенсивность теплового излучения_
Степень поражения Интенсивность теплового излучения, кВт/м2
Без негативных последствий в течение длительного времени 1,4
Безопасно для человека в брезентовой одежде 4,2
Опасно для сгораемых элементов конструкций зданий (двери рамы и т.п.), а также для резервуаров с нефтью и нефтепродуктами, не оборудованных установками охлаждения 7,5
Опасно для резервуаров с нефтью и нефтепродуктами, оборудованных установками охлаждения 13,0
Смертельное поражение человека 44
При проведении расчетов допускается то, что площадь пролива опасного вещества на технологической площадке анализируется исходя из конструктивных особенностей (площадь шламонакопителя, площадь пола ДЭС). Данные о размерах вероятных зон действия поражающих факторов приведены в таблице 4.
Таблица 4
Основные результаты расчета вероятных зон действия поражающего фактора - теплового излучения в результате пожара разлития (Метод расчета интенсивности теплового излучения при пожарах _проливов ЛВЖ и ГЖ (ГОСТ Р 12.3.047)_
Обоз-на-чение по ГП Наименование Сценарий Эффективный диаметр пролива, м Расстояние от геометрического центра пролива до зоны с интенсивностью излучения, м
13 кВт/м2 7,5 кВт/м2 4,2 кВт/м2 1,4 кВт/м2
1.4 ДЭС 100 С1.1 4,2 3,0 3,6 4,3 6,0
4.1 Шламонакопитель для твердых отходов С1.2 27,6 15,5 19,0 23,7 36,0
4.2 Шламонакопитель для жидких отходов С1.3 27,6 15,5 19,0 23,7 36,0
Библиографический список
1.https://docplan.ru/Data2/1/4293759/4293759006.htm
2.https://otherreferats.allbest.ru/life/00094280_1.html
МИЛЕХИНА А. С. - магистрант, Тюменский индустриальный университет, Россия. ГИЛЕВА А.В. - магистрант, Тюменский индустриальный университет, Россия.
